Філянін Д. В. Методи і засоби інформаційного забезпечення режимів електричних мереж в умовах низької якості електроенергії

Проведені в роботі дослідження показали актуальність проблеми впливу вищих гармонік на роботу електрообладнання електричних мереж. Обґрунтовано необхідність диференціації збитку за порядком гармоніки. Існуючі методи визначення джерел спотворень не дозволяють достовірно визначити самі джерела спотворення і не дають повної картини розподілу потужності вищих гармонік в електричній мережі. Для вирішення завдань щодо підвищення якості електроенергії розроблено концептуальну модель забезпечення якості електроенергії в електричних мережах і визначено місце ідентифікації джерела спотворення в системі заходів для підвищення якості електроенергії. Розроблено імітаційну модель розподільчої мережі з декількома джерелами гармонічних спотворень. За результатами вимірювань, проведених на даній моделі, обґрунтовано застосування технології розподілених вимірювань для ідентифікації джерел спотворень. Розроблено метод коефіцієнта розподілу по k-й гармоніці, що дозволяє розподіляти компенсаційні виплати між елементами електричної мережі та споживачами, в залежності від їх участі в розподілі потужності вищих гармонік. Для підвищення достовірності визначення джерел спотворень при наявності в електричній мережі різкозмінних джерел гармонічних спотворень запропоновано модифікований метод гармонічного аналізу «ШПФ+ДПФ», що дозволяє локалізувати появу і зникнення гармонік на основному інтервалі вимірювання з точністю до одного періоду гармоніки основної частоти. Запропоновано імітаційну модель розподільчої мережі з декількома різкозмінними джерелами гармонічних спотворень. Використання «ШПФ+ДПФ» при обчисленні коефіцієнту розподілу дозволяє визначити не тільки ступінь участі кожного суб'єкта електричної мережі в розподілі потужності спотворення, але й оцінити величину збитку, що наноситься кожною гармонікою, всім елементам електричної мережі в разі наявності різкозмінних джерел спотворень. Проведено розрахунок збитку від несинусоїдальності напруги в електричній мережі промислового підприємства за існуючим на теперішній час на Україні методом. За його результатами обґрунтовується економічна доцільність диференціації збитку за номером гармоніки. Розроблено і обґрунтовано новий метод нарахування плати за спожиту електроенергію, заснований на визначенні вторинної потужності вищих гармонік і тарифних коефіцієнтах, що характеризують збиток, що наноситься технологічному процесові і електроустаткуванню енергосистеми і споживачів впливом вищих гармонік. Наведено рекомендації щодо практичного застосування результатів досліджень, проведених у дисертаційній роботі. Запропоновано алгоритм розширення функціональних можливостей електронних лічильників електроенергії, що дозволяє контролювати гармонічний склад електроенергії, що постачається, і реєструвати потужність і енергію вищих гармонік. Розглянуто питання застосування первинних вимірювальних перетворювачів з реєстрацією потужності вищих гармонік в складі автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії і запропонований метод непрямого контролю температури кабельних ліній.